Para que é que uma válvula de globo é utilizada? Um guia completo

As válvulas de globo podem não ser as válvulas mais vistosas que existem. Mas desempenham um papel incrivelmente importante na regulação do caudal em sistemas de tubagens industriais.

Neste guia abrangente, como profissional válvula de globo fabricante, abordaremos tudo o que precisa de saber sobre para que serve uma válvula de globo, incluindo:

• Como funcionam as válvulas de globo
• Diferentes tipos de válvulas de globo
• Aplicações comuns de válvulas de globo
• Vantagens e desvantagens da utilização de válvulas de globo

Além disso, analisaremos algumas sugestões profissionais para a manutenção das suas válvulas globo, para que funcionem como campeões durante anos.

Vamos mergulhar!

Como é que as válvulas de globo funcionam?

Em termos simples, uma válvula de globo controla o fluxo de fluido abrandando-o.

Aqui está uma visão geral do que está a acontecer dentro de uma válvula de globo aberto:

Primeiro, o fluido entra na válvula e choca com um deflector que o obriga a mudar de direção. De seguida, sobe através de uma abertura na sede da válvula. Finalmente, o fluido continua o seu caminho através da sua tubagem.

Quando se começa a fechar uma válvula de globo, um obturador (também designado por disco) desce e começa a restringir a abertura na sede. Isto estreita o caminho pelo qual o fluido pode passar, actuando como um estrangulamento.

O fecho total da válvula empurra o disco completamente para dentro da sede, vedando-o e interrompendo completamente o fluxo.

Então, em resumo:

• Uma válvula de globo aberta abranda o fluxo
• Uma válvula de globo parcialmente fechada restringe o fluxo
• Uma válvula de globo totalmente fechada pára o fluxo

Isto confere às válvulas de globo um controlo incrivelmente preciso dos caudais. E é a razão pela qual são excelentes em aplicações de regulação.

Para além disso, as válvulas de globo têm excelentes capacidades de vedação quando totalmente fechadas. Isto permite-lhes parar completamente o fluxo, mesmo em aplicações de alta pressão.

Vejamos agora algumas das configurações mais comuns das válvulas de globo.

3 tipos de válvulas globo

Embora as válvulas de globo existam em muitas variações diferentes, há 3 tipos principais:

1. Válvulas de globo com padrão Z

O padrão Z (também chamado padrão T) é o tipo mais comum de válvula globo.

As válvulas de globo com padrão Z forçam o fluido a seguir um percurso de fluxo em ziguezague no interior da válvula.

Esta mudança de direção restringe o fluxo. Mas também cria muita turbulência no interior da válvula.

Assim, embora as válvulas globo de padrão Z sejam excelentes na regulação do caudal, a turbulência leva à perda de pressão.

2. Válvulas de globo em Y

As válvulas de globo de padrão Y são uma versão modificada da válvula padrão de padrão Z.

A principal diferença é que a abertura da sede está inclinada num ângulo dentro do corpo da válvula.

O ângulo em que o fluido se desloca é menos acentuado. Assim, há menos turbulência e perda de pressão através de uma válvula de padrão Y.

Embora as válvulas de globo de padrão Y sejam geralmente mais caras do que as de padrão Z, são ideais para aplicações em que se pretende um controlo preciso do fluxo sem restringir demasiado o fluxo global.

3. Válvulas globo angulares

As válvulas de globo angulares têm a entrada e a saída num ângulo de 90 graus uma da outra. Isto permite-lhes servir tanto como válvula como cotovelo de tubagem.

Uma vez que o fluido só tem de rodar 90 graus (por oposição a 180 graus nos padrões Z e Y), estas válvulas causam a menor perda de pressão.

As válvulas de globo angulares são uma óptima escolha quando é necessária uma perda mínima combinada com a regulação do caudal.

Vejamos agora algumas das aplicações mais comuns das válvulas de globo.

Para que é que uma válvula de globo é utilizada? 5 aplicações comuns

As válvulas de globo têm certas caraterísticas que as tornam adequadas para utilizações específicas.

Aqui estão 5 das aplicações mais comuns da válvula globo:

1. Regulação do caudal em sistemas de água

Devido às suas excelentes capacidades de estrangulamento, as válvulas de globo regulam frequentemente o fluxo de água de arrefecimento no lado da água dos sistemas AVAC e de refrigeração.

Também os encontrará a controlar o fluxo para as instalações sanitárias em sistemas de canalização comerciais.

Por exemplo, as válvulas de globo sob os lavatórios das casas de banho, sanitas, urinóis, etc. facilitam a interrupção da água para um determinado equipamento para manutenção, sem afetar o resto do sistema.

2. Sistemas de vapor

As válvulas de globo têm a precisão e as capacidades de manuseamento de pressão para o serviço de sistemas de vapor.

É frequente vê-los em permutadores de calor, regulando o fluxo de vapor para satisfazer com precisão as necessidades de aquecimento. Por exemplo, num permutador de calor de casco e tubo num edifício comercial.

Muitas caldeiras de vapor têm válvulas de globo especializadas, chamadas verificações de paragem, instaladas também à saída da caldeira.

Os controlos de paragem combinam uma válvula de globo e uma válvula de retenção num só componente. Isto dá aos operadores a capacidade de regular o fluxo de vapor da caldeira. Mas a válvula de retenção incorporada impede o perigoso refluxo de vapor para a caldeira.

3. Mistura de fluidos

A mistura de dois fluidos é comum em indústrias como a indústria alimentar, a indústria farmacêutica e a indústria química.

As válvulas globo medem o caudal de cada fluido individual. Em seguida, os fluxos misturam-se em concentrações precisas a jusante das válvulas.

4. Válvulas redutoras de pressão (PRVs)

Sempre que é necessário baixar a pressão a montante para uma pressão a jusante controlada, é necessário um PRV.

Existem muitos estilos, mas as válvulas de globo são uma das mais populares graças às suas excelentes capacidades de estrangulamento.

As PRVs tiram partido dos diferenciais de pressão entre os lados de alta e baixa pressão para funcionar. Não é necessária uma fonte de alimentação externa!

Alguns exemplos comuns onde pode encontrar válvulas de globo PRV:

• Reduzir a pressão da água da cidade que entra nas fábricas e nos edifícios
• Reduzir a pressão da cabeça de vapor para utilização no processo
• Sistemas industriais de ar comprimido

5. Controlo de picos de tensão

Sempre que se interrompe rapidamente o fluxo de líquido (como num fecho de bomba), o impulso do fluxo provoca um pico de pressão chamado "surto".

No mínimo, os picos de tensão aceleram o desgaste. Mas os mais graves podem destruir sistemas de bombas inteiros!

Ao abrirem-se rapidamente durante o pico de pressão, as válvulas de globo de controlo de sobretensão libertam a pressão e evitam uma catástrofe. As capacidades de ação rápida da válvula de globo adequam-se perfeitamente a esta situação.

Vantagens das válvulas globo

Agora que já abordámos os componentes internos das válvulas globo e algumas aplicações, vamos resumir algumas das principais vantagens que oferecem:

Capacidades de estrangulamento precisas - A conceção da sede em camadas proporciona um controlo muito superior do caudal intermédio em comparação com outras concepções de válvulas.

Fugas mínimas - O design da sede linear permite excelentes capacidades de fecho sob pressão, mantendo os fluidos onde devem estar.

Manutenção reduzida - Os globos são muito tolerantes aos detritos e raramente necessitam de mais do que uma manutenção básica ao longo dos anos de utilização.

Personalização - Com todas as opções de revestimento, corpo, castelo e disco disponíveis, pode especificar uma válvula de globo para praticamente qualquer combinação de pressão, temperatura, fluidos e especificações de desempenho exigidas.

Quando se necessita de precisão, fiabilidade e versatilidade, poucos modelos de válvulas preenchem todos os requisitos como uma válvula de globo.

Mas as válvulas globo têm algumas desvantagens...

Desvantagens das válvulas globo

As caraterísticas que fazem com que as válvulas globo sejam boas no que fazem também criam algumas desvantagens inerentes.

A principal delas é a restrição do fluxo e a perda de pressão.

Lembra-se do percurso do fluxo em ziguezague no interior das válvulas de globo? Isso é turbulência intensa!

Todas as mudanças de direção restringem o fluxo em comparação com outras válvulas. Embora não seja um problema para os reguladores, torna as válvulas de globo menos adequadas para aplicações de isolamento onde não se pretende absolutamente nenhuma restrição de fluxo quando abertas.

A turbulência intensa também leva à perda de pressão. Assim, embora as válvulas de globo sejam adequadas para aplicações de baixa pressão, não são ideais para sistemas de alto caudal e alta pressão em que a perda de pressão é inaceitável.

Outras desvantagens potenciais da válvula globo incluem:

Custo inicial mais elevado - A existência de mais peças móveis faz aumentar o seu preço.

Geometria interna complexa - Não são as válvulas mais fáceis de manter em condições de serviço exigentes.

Potencial de entupimento - As passagens apertadas tornam-nas susceptíveis de entupir em serviços extremamente sujos.

Assim, embora as válvulas de globo sejam excelentes no controlo do fluxo, ficam aquém quando se trata de tarefas de isolamento e de lidar com fluxos de alta pressão.

Escolha outro tipo de válvula se essas caraterísticas forem críticas!

Vamos agora terminar com algumas dicas de manutenção importantes para as válvulas de globo.

Dicas de manutenção da válvula globo

Para manter as suas válvulas globo em perfeitas condições durante muitos anos:

Inspeção anual - Verifique se existem fugas externas e se o volante funciona corretamente. Detecte os problemas atempadamente!

Desmontagem detalhada a cada 3-5 anos - Limpar os assentos, os tampões e as hastes de detritos e depósitos para um bom funcionamento.

Lubrificar as hastes e as juntas - Mantenha as coisas a deslizar suavemente utilizando lubrificantes aprovados pelo fabricante.

Considerar os forros e revestimentos - Proteger os componentes internos críticos da válvula contra a corrosão e a erosão com revestimentos especiais em serviços exigentes.

Automatizar válvulas maiores - A operação manual de grandes válvulas é incómoda. Os actuadores tornam a operação consistente e sem mãos.

Monitorizar o estado da automatização - Verificar regularmente os dados de diagnóstico e solicitar a especialistas que verifiquem o estado dos actuadores e posicionadores.

E com isto, chegou ao fim esta extravagância de válvulas globo!

Sabe agora os principais pormenores sobre:

• Funcionamento interno
• Diferentes configurações
• 5 aplicações úteis
• Prós e contras
• Necessidades críticas de manutenção

Espero que tenha conseguido a válvula globo zen! Se tiver alguma dúvida, pergunte na secção de comentários.